L'objectif de cette thèse est de synthétiser de nouveaux polyuréthanes comportant des segments cationiques ou anioniques pour leur octroyer des propriétés bioactives, comme un effet antibactérien ou antithrombotique, tout en ayant des propriétés mécaniques équivalentes aux polyuréthanes de classe médicale employés dans la conception de dispositifs médicaux. L'accent sera mis sur la conservation de ces propriétés bioactives et mécanique après leur mise en forme par impression 3D, pour créer des implants personnalisés, comme des endoprothèses fenêtrées pour la chirurgie cardiovasculaire ou des implants de remplacement en chirurgie réparatrice.

La méthodologie de travail comprend en premier lieu la synthèse des polyuréthanes cationiques et anioniques et leur caractérisation physico-chimique (cinétique de polymérisation, RMN, ATG, DSC, mesure de potentiel zêta). L'accent sera mis sur la possibilité de faire varier la nature et la quantité de segments ioniques. Afin d'éviter de s'engager trop profondément dans une impasse, « l'imprimabilité » des polyuréthanes sera testée dès les premiers polymères synthétisés et caractérisés. Par la suite, dès que les polyuréthanes ionomères pourront être imprimés sans dégradations, des évaluations mécaniques et biologiques (caractérisation in vitro de cytocompatibilité, microbiologie, viabilité cellulaire, tests d'hémocompatibilité) seront réalisées afin de démontrer la conservation des propriétés du polymère et d'en réadapter la formulation de synthèse au besoin.
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The objective of this thesis is to synthesize new polyurethanes containing cationic or anionic segments to impart bioactive properties, such as antibacterial or antithrombotic effects, while maintaining mechanical properties comparable to those of medical-grade polyurethanes used in the design of medical devices. Emphasis will be placed on preserving these bioactive and mechanical properties after shaping via 3D printing, to create personalized implants, such as windowed stents for cardiovascular surgery or replacement implants in reconstructive surgery.



The methodology includes, first, the synthesis of cationic and anionic polyurethanes and their physicochemical characterization (polymerization kinetics, NMR, TGA, DSC, zeta potential measurement). Special attention will be given to varying the nature and amount of ionic segments. To avoid committing too early to a dead-end approach, the 'printability' of the polyurethanes will be tested as soon as the first synthesized and characterized polymers are available. Subsequently, once the ionomeric polyurethanes can be printed without degradation, mechanical and biological evaluations (in vitro cytocompatibility characterization, microbiology, cell viability, hemocompatibility tests) will be conducted to demonstrate the preservation of the polymer's properties and to adjust the synthesis formulation as needed
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Début de la thèse : 01/10/2025

Funding category:

Enseignement supérieur